甯　彪，缪　旻，2*

（1.北京信息科技大学信息微系统研究所，北京100101；2.北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室，北京100871）



140 GHz空腔滤波器设计及加工工艺研究*

甯彪1，缪旻1，2*

（1.北京信息科技大学信息微系统研究所，北京100101；2.北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室，北京100871）

摘要：设计并实现了一种采用进口电火花技术加工的D波段电感膜片耦合的矩形波导空腔滤波器。采用等效电路法设计了一个140 GHz矩形空腔带通滤波器。采用有限元仿真软件HFSS分析了腔体个数对滤波器主要性能的影响，最终成功设计了一个性能优良的四阶空腔滤波器，中心频率（140±3）GHz，带内插入损耗S21在-3 dB以内，回波损耗S11在-20 dB以下。采用电火花微加工技术成功加工出了四阶滤波器的主体部分，相应完成了结构键合等关键工艺，首次制作了基于电火花技术的D波段矩形波导空腔滤波器。测试结果为中心频率（138.5±3）GHz，带内插入损耗最好达到了-4.4 dB。结果表明滤波器在140 GHz具有带通特性和滤波功能，尽管与理论上的-3 dB有差异，但考虑到加工误差、夹具损耗等情况下，样品主要技术指标与设计值较为一致。

关键词：滤波器；空腔；毫米波；太赫兹；全波仿真；电火花微加工

项目来源：国家自然科学基金项目（61176102，60976083，60501007）；国家重大科技专项基金项目（2009ZX02038）；北京市属高等学校人才强教计划项目（PHR201108257）；北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划项目（长城学者培养计划，CIT&TCD20150320）

D波段（0.11 THz~0.17 THz）处于光子学与电子学的空白地带，140 GHz更是电磁波在大气传播的窗口，在这个波段，电磁波具有传输速率高、方向性好及穿透性强等特性，在物体成像，环境监测，军事，通信，医学和生物学等领域有这非常重要的战略地位［1-3］。……